Teorija i primene strujnih vrtlova

Toki magnetnog polja unutar jezgre transformatora indukuju emf u jezgri prema Faradeovom i Lensovom zakonu, što dovodi do toka struja vrtloga u jezgri, kao što je prikazano na slici ispod. Posmatrajmo deo jezgre transformatora, kao što je prikazano. Magnetno polje B(t) proizvedeno tokom struje i(t), dovodi do toka struja vrtloga ieddy unutar jezgre.

Gubitci zbog struja vrtloga mogu se napisati kao:

Gde je, ke = konstanta zavisi o veličini i obrnuto proporcionalna je ležirnosti materijala,
f = frekvencija izvora pobude,
Bm = vrhovna vrednost magnetnog polja i
τ = debljina materijala.

Prethodna jednačina pokazuje da gubitci struja vrtloga zavise od gustoće fluksa, frekvencije i debljine materijala, i obrnuto proporcionalni su ležirnosti materijala.

• Da bi se smanjili gubitci struja vrtloga u transformatoru jezgra se formira složenjem tankih ploča, tzv. laminacija, i svaka ploča je izolovana ili lakirana tako da se tok struja vrtloga smanji na veoma mali presečni površinu svake ploče i izolovan od ostalih ploča. Stoga se putanica toka struje smanji na minimum. To je prikazano na sledejoj slici:

• Da bi se povećala ležirnost materijala, koristi se hladno valjani granično orijentisani, CRGO grad steel kao jezgra transformatora.

Svojstva struja vrtloga

• One se indukuju samo unutar provodnih materijala.

• One se deformišu defektima, poput pukotina, korozije, ivica itd.

• Struje vrtloga opadaju sa dubinom, sa najvećom intenzitetom na površini.

Primena struja vrtloga

Magnetna levitacija: Repulzivna levitacija ima primenu u modernim visokobrzim maglev vlakova kako bi se obezbedio bezbregast prijevoz. Promena magnetnog fluksa proizvedena superprovodnjakom magneta postavljenim na pokretni vlak indukuje struje vrtloga na stacionarnoj provodnoj ploci nad kojom vlak levitira. Struje vrtloga interaguju sa magnetnim poljem kako bi proizvele sile levitacije.

Hipertermija u liječenju raka: Zagrevanje tkiva pomoću struja vrtloga. Struje vrtloga indukuju se u provodne cevi pomoću bližnjih žica spojenih sa kondenzatorom kako bi se formirao rezervoarski krug spojen sa izvorom radiofrekvencijskog signala.

Kočenje strujama vrtloga: Kinetička energija pretvara se u toplinu zbog gubitaka struja vrtloga, što ima mnogo primena u industriji :

• Kočenje vlakova.

• Kočenje vožnje.

• Električna pilica ili vrtača za njen hitni isključivanje.

Induktivno zagrevanje: To je proces električnog zagrevanja provodnog tela indukcijom struja vrtloga pomoću visokofrekventnog elektromagneta. Njegove glavne primene su induktivno kuhanje, induktivna peć za zagrevanje metala do njihove tačke taloženja, savarenje, spajanje itd.

Regulacija brzine pogona strujama vrtloga: Pomoću regulatora sa povratnom vezom može se dostići regulacija brzine pogona strujama vrtloga. To se primenjuje u oblikovanju metala, transportnim trakama, obradi plastike itd.

Detektori metala: Oni detektuju prisutnost metala unutar stijena, tla itd. pomoću indukcije struja vrtloga u metalu ako je prisutan.

Primene u obradi podataka: Struje vrtloga bezuništavanje testiranje koriste se za istraživanje sastava i tvrdosti metalnih struktura.

Primene brojila brzine i senzora blizine

Izjava: Poštovati original, dobre članke vredi deliti, ukoliko dođe do kršenja autorskih prava molim kontaktirati za brisanje.